坍缩星中的低角动量吸积：长伽马射线暴能持续多久？

坍缩星（collapsar）模型是解释与长持续时间伽马射线暴（GRBs）相关的巨大能量释放最有希望的情景。在此情景中，GRB 被认为由通过旋转支撑的环面吸积或由致密天体的快速旋转提供动力。在这两种情况下， progenitor 恒星的旋转都是关键属性之一，因为它必须足够高才能形成环面、使致密天体快速旋转，或两者兼有。在此，我们检验了 progenitor 恒星必须具备何种旋转属性，才能在大多数 GRB 观测到的相对较长的活动期内维持环面吸积。我们表明，关于可用于形成环面的总质量以及 consequently GRB 持续时间的简单且常被引用的估计值仅是上限。我们通过考虑长期效应修正了这些估计：随着致密天体吸积，形成环面所需的最小比角动量会增加。这反过来导致恒星包层中能形成环面的比例减小。我们证明，这种效应可导致 GRB 事件的总能量和整体持续时间显著减少，幅度可达一个数量级。当然，若假设 progenitor 恒星的旋转速度比我们假设的更快，这种效应可得到缓解。然而，我们假设的旋转速度相较于观测和理论约束而言已经很高。我们也讨论了我们结果的启示。